秸稈生物質(zhì)發(fā)電環(huán)境影響問題的分析

謝宏波

（國能德惠生物發(fā)電有限公司，吉林 德惠130300）

往年，秋收時(shí)節(jié)的東北，田地里秋收剩下的秸稈通常被老百姓直接焚燒。秸稈，是生物質(zhì)發(fā)電的主要原料之一。吉林省是生物質(zhì)資源大省和開發(fā)大省，實(shí)施秸稈生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目以來，露天焚燒農(nóng)林廢棄物污染環(huán)境現(xiàn)象明顯減少。

1 研究背景

生物質(zhì)發(fā)電是利用秸稈等生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進(jìn)行的發(fā)電，是可再生能源發(fā)電的一種，也是處理農(nóng)林廢棄物的有效途徑。2012年，國家能源局印發(fā)了《生物質(zhì)能發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，確定的目標(biāo)是到2015年，生物質(zhì)能年利用量超過5000萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，其中，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量1300萬kW、年發(fā)電量約780億kW·h。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為:“這是國家明確支持生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的信號(hào)。”

秸稈生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，屬于資源綜合利用項(xiàng)目，其環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作與常規(guī)火力發(fā)電廠相比，有其特殊性，本文結(jié)合國能德惠生物發(fā)電項(xiàng)目，對(duì)秸稈發(fā)電廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作的幾個(gè)問題進(jìn)行分析、論述。

2 燃料分析

燃煤電廠需要有充足的煤源作保障，秸稈發(fā)電廠同樣也需有必要的資源收集體系來支持。但煤炭通常由固定集中的煤礦來長期供應(yīng)，便于管理協(xié)調(diào)，而作物秸稈的收集體系則相對(duì)繁瑣，難于統(tǒng)籌。因此，秸稈燃料的收集也是秸稈發(fā)電廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)過程中首要論證重點(diǎn)。

在發(fā)達(dá)國家，農(nóng)莊自動(dòng)化生產(chǎn)為秸稈的收集提供了便利條件。而在我國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的分散性，給秸稈的收購帶來一定困難。為保證秸稈電廠有充足的燃料，應(yīng)將秸稈的收購作為秸稈發(fā)電廠建設(shè)的一個(gè)重要問題給予解決。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，設(shè)置秸稈收購、運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，配置必要的打包設(shè)備，設(shè)立二級(jí)儲(chǔ)存?zhèn)}庫，制定燃料運(yùn)輸調(diào)撥計(jì)劃，以保證秸稈電廠燃料的充足連續(xù)供應(yīng)。在環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作中，應(yīng)將該區(qū)域的外部資源保證情況、配套設(shè)施的籌建、配套的收集方案等進(jìn)行詳細(xì)論證。

2013年，德惠市全年糧食播種面積224847hm2，歷年來德惠地區(qū)種植玉米、大豆、水稻較多，因此秸稈資源優(yōu)勢(shì)明顯。以往，秸稈資源大多自然漚掉或露天燒掉，利用率較低，造成很大浪費(fèi)。從秸稈收集范圍來看，秸稈運(yùn)輸距離過長會(huì)造成電廠運(yùn)營成本的增加，過小的收集范圍又無法保證資源量。國能德惠生物發(fā)電有限公司位于303省道附近，運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)明顯，周圍毗鄰東風(fēng)村、興旺莊、大興村等農(nóng)業(yè)耕種區(qū)，為生物質(zhì)發(fā)電提供了燃料運(yùn)輸便利與保障。

3 環(huán)境空氣影響分析

同常規(guī)火電廠一樣，燃用秸稈發(fā)電的鍋爐產(chǎn)生的污染物仍為煙塵、二氧化硫和氮氧化物，在評(píng)價(jià)中依然要利用相關(guān)公式計(jì)算各種大氣污染物的排放量及排放濃度，并分析其達(dá)標(biāo)情況。但由于相比于煤炭，秸稈的灰分（3.58%）、硫分（0.11%）均較低，煙塵和二氧化硫的實(shí)際產(chǎn)生量亦較少。其中，二氧化硫產(chǎn)生濃度僅為241mg/m3，因此，無需使用煙氣脫硫裝置，其排放濃度即可滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)第3時(shí)段標(biāo)準(zhǔn)要求；基于粉塵比電阻特性，并借鑒國外成熟的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，除塵器采用除塵效率相對(duì)較高的脈沖布袋除塵器，并將鍋爐出口煙氣溫度降低到145℃，以避免造成燒袋事故，設(shè)計(jì)除塵效率可達(dá)99.5%，按99%保守考慮，其最終排放煙塵濃度僅為19.6mg/m3；由于氮氧化物排放濃度難以通過經(jīng)驗(yàn)公式確定，類比國外燃用秸稈的水冷振動(dòng)爐排鍋爐實(shí)際氮氧化物排放濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果，確定為300mg/m3，煙塵和氮氧化物濃度均遠(yuǎn)低于第3時(shí)段標(biāo)準(zhǔn)要求。同樣對(duì)環(huán)境空氣產(chǎn)生影響的還有在燃料、灰渣儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)過程中產(chǎn)生的粉塵，這些含塵廢氣可通過布袋除塵器凈化后排放，其排放量也可滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)表2二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。從以上分析可以看出，秸稈發(fā)電廠的污染物排放量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃煤電廠。

4 灰渣的利用途徑

秸稈發(fā)電廠綜合利用的價(jià)值不僅體現(xiàn)在利用秸稈發(fā)電方面，也體現(xiàn)在灰渣綜合利用方面。評(píng)價(jià)中要對(duì)灰渣利用的可行性、可靠性及灰渣利用過程中對(duì)其他環(huán)境因素造成的影響進(jìn)行重點(diǎn)分析。

在本評(píng)價(jià)中對(duì)灰渣的化學(xué)組成進(jìn)行了分析，灰渣中主要元素為鉀，同時(shí)含有較多的磷、鈣及少量硼、鎂、鐵、硫、鋅、錳、銅等微量元素，屬于質(zhì)地疏松的草木灰肥料，含鉀量(K2O)5～10%，含磷(P2O5)0.6～3%，其中鉀鹽有90%以上是可溶性物，容易被作物吸收利用。

秸稈發(fā)電廠產(chǎn)生的灰渣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上作為鉀肥施用具有防寒、殺菌消毒、抑制病蟲害發(fā)生、促進(jìn)作物莖稈健壯和增強(qiáng)作物抗逆性等多方面作用。在花木栽培時(shí)施用有促進(jìn)發(fā)芽、加速生根、防止落葉、防病治蟲、增強(qiáng)抗逆性、防止傷流等作用。因此，從綜合利用的角度講，秸稈發(fā)電廠所產(chǎn)生的副產(chǎn)物有較高的利用價(jià)值，且該肥料可替代化肥施用，有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善，不會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生不良影響。

另外，灰渣在廠內(nèi)有干濕兩種出灰方式，濕式出灰由攪拌加濕攪拌后裝車運(yùn)出，干式出灰則由倉底包裝機(jī)裝袋后運(yùn)出，兩種方式在運(yùn)輸過程中均不會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境空氣產(chǎn)生影響。